Uart на usb

Типы преобразователей UART в USB

Интерфейс UART в USB преобразует последовательные сигналы UART в сигналы USB, чтобы пользователи могли подключать устройства с сигналами UART к USB-порту. USB-порт в основном заменил последовательный порт на компьютерах, что сделало для пользователей более удобным подключение периферийных устройств через USB, а не через традиционный последовательный кабель. Это преобразование эффективное и прямолинейное. Интегрированная схема в ядре преобразователя обрабатывает разницу уровней напряжения и сигнализации между UART и USB, обеспечивая бесперебойную связь между устройством UART и USB-портом компьютера.

Преобразователи UART в USB бывают нескольких типов, в зависимости от разъема на стороне устройства:

• 5-контактный мини-DIN - Этот тип разъема обычно встречается на старых клавиатурах и мышах PS/2. 5-контактный разъем mini-DIN может подключить 5-контактный разъем mini-DIN male к USB через адаптерный кабель. Несмотря на то, что разъемы mini-DIN в основном заменены USB на современных периферийных устройствах, они все еще могут использоваться для преобразования UART в USB.
• DE-9 / DB-9 - Разъем DE-9 или DB-9 - это тип 9-контактного последовательного разъема, который обычно используется в старых последовательных мышах и некоторых последовательных устройствах. Чтобы адаптировать разъем DE-9 или DB-9 male к USB, можно использовать адаптер Serial to USB, который имеет USB-штекер на одном конце и последовательный разъем DB-9 или DE-9 на другом конце. Однако важно отметить, что многие новые ноутбуки больше не содержат последовательных портов, поэтому этот тип соединения может использоваться только на старых компьютерах.
• DB-25 - Разъем DB-25 - это тип 25-контактного разъема, который обычно встречается на параллельных принтерах. Как и разъемы DE-9 / DB-9, параллельные порты DB-25 становятся все менее распространенными, поскольку большинство современных периферийных устройств не используют параллельные порты. Однако, если устройство по-прежнему использует параллельное подключение DB-25, адаптерный кабель parallel to USB может позволить ему подключиться к USB-портам.
• Другие пользовательские разъемы - В некоторых устройствах, особенно в пользовательском или собственном оборудовании, могут также использоваться различные пользовательские разъемы. В таких случаях для соединения между конкретным типом разъема на устройстве и USB-штекер потребуется адаптерный кабель с пользовательским разъемом к USB.

Помимо типа разъема, преобразователи UART в USB можно классифицировать в зависимости от используемых для преобразования микросхем. Разные производители используют разные протоколы, что может влиять на качество и производительность преобразователей. Подавляющее большинство преобразователей использует микросхемы преобразования UART в USB от FTDI или Silicon Labs. Они известны своей отличной поддержкой драйверов в разных операционных системах и оборудовании. Texas Instruments и Microchip Technology также являются производителями надежных микросхем для USB.

Функция и особенности

Основная функция преобразователя USB в UART - это создание последовательного соединения RS232 через USB. Эти адаптеры позволяют подключать устройства, имеющие последовательное соединение, к компьютерам или ноутбукам, которые имеют только USB-порты. Их основное назначение - передача последовательных данных между двумя устройствами, и для этого у них есть определенные функции:

• Разъемы: большинство преобразователей имеют USB-разъем, который подключается к компьютеру на одном конце, и последовательный разъем, который подключается к устройству на другом конце. Тип разъема может меняться в зависимости от последовательного порта устройства, но DB9 и DB25 - самые распространенные разъемы.
• Набор микросхем: набор микросхем - это технология, которая передает данные между USB и UART. Каждый адаптер имеет свою собственную микросхему, которая может влиять на такие факторы, как скорость передачи данных, потребление энергии и совместимость с различными операционными системами.
• Скорость передачи данных: эти адаптеры созданы для различных скоростей передачи данных, чтобы соответствовать различным требованиям и приложениям. Максимальная скорость будет зависеть от конкретного устройства, но обычно она находится в диапазоне от 115200 до 921600 бит/с.
• Форм-фактор: адаптеры USB в UART бывают разных форм и размеров. Некоторые из них маленькие и портативные, а другие - больше и имеют дополнительные функции.
• Уровни сигнала: устройства UART используют разные уровни сигнала для передачи данных. Большинство адаптеров поддерживают общие уровни сигнала 3.3 В и 5 В. Используемый уровень сигнала будет зависеть от подключенного устройства.
• Поддержка драйверов: драйверы - это то, что позволяет компьютеру распознавать устройство USB в UART и обеспечивает передачу данных между компьютером и устройством. Эти адаптеры требуют драйверов, чтобы компьютер мог их распознать и чтобы данные передавались между компьютером и устройством.
• Plug and Play: эта функция позволяет адаптеру и устройству работать мгновенно без ручной настройки или регулировки. Функция "Plug and Play" обеспечивает автоматическое распознавание и совместимость с системой.
• Портативность: многие адаптеры маленькие, легкие и портативные, что делает их удобными для использования в любом месте.
• Широкая совместимость: эти адаптеры работают с различными операционными системами, включая Linux, Windows и Mac.

Области применения преобразователей UART в USB

Устройства UART в USB имеют широкую область применения, охватывающую как базовые хобби-проекты, так и продвинутые промышленные системы. Ниже приведены некоторые из их значимых применений;

• Разработка встроенных систем: большинство разработчиков встроенных систем используют адаптеры UART в USB для подключения и связи с микроконтроллером или консолью встроенной системы.
• Приложения сбора и мониторинга данных: отрасли и исследователи используют адаптеры UART в USB для преобразования сигналов от датчиков, измерительных приборов и других устройств с выходом UART в сигналы USB для сбора и мониторинга данных.
• Промышленная автоматизация: в процессах промышленной автоматизации кабель UART TO USB в основном используется для подключения робототехнических систем, ПЛК (программируемых логических контроллеров) и других устройств к компьютерам или системам управления для обмена данными.
• Хобби-проекты и DIY: любители и энтузиасты электроники широко используют соединения UART в USB в своих проектах и регулярно используют их для подключения плат Arduino, Raspberry Pi и других платформ разработки микроконтроллеров к ПК для программирования, отладки или передачи данных.
• Устройства связи и модемы: устройства связи, такие как модемы, маршрутизаторы и устройства последовательной связи, используют соединения UART в USB для преобразования сигнала, который они отправляют с последовательного интерфейса на USB, для подключения к компьютеру или терминалу.
• Медицинское оборудование и устройства: преобразователи UART в USB часто используются для подключения медицинских приборов, чтобы хранить или передавать данные пациентов, обычно с соединения RS232 на USB.
• Системы POS: POS-системы иногда используют адаптеры USB в последовательный порт для подключения сканеров штрих-кода и других периферийных устройств, которые не имеют USB-портов, к компьютеру, обрабатывающему транзакции.
• Производство и испытания: адаптеры UART в USB широко используются в производственных и испытательных средах для таких целей, как интеграция устройств, преобразование сигналов и испытание связи.

Как выбрать преобразователь UART в USB

Покупатели могут выбрать преобразователь UART в USB, обратив внимание на некоторые важные характеристики. Они такие:

• Требования к драйверу: требования пользователя очень важны для того, чтобы решить, какой кабель UART в USB выбрать. Некоторые USB-преобразователи не нуждаются в дополнительных драйверах для работы. Они работают в режиме "Plug and Play". Эти преобразователи идеально подходят для пользователей, чьи операционные системы несовместимы с микросхемами FTDI.
• Питание: питание преобразователя UART в USB может влиять на его производительность. Это связано с тем, что большинство устройств, использующих TTL-последовательные сигналы, работают с низким напряжением постоянного тока. Эти уровни находятся в диапазоне от 3,3 В до 5 В. Как правило, распространены преобразователи, работающие с питанием 5 В. Но если клиент часто работает с уровнями питания 3,3 В, он может предпочесть преобразователи, поддерживающие 3,3 В.
• Скорость передачи данных: важно оценить максимальную скорость передачи в бодах, поддерживаемую адаптером USB в UART, чтобы определить скорость передачи данных. Скорость передачи данных зависит от скорости передачи в бодах и скорости передачи битов. Таким образом, высокая скорость передачи в бодах означает, что устройство может быстрее передавать или получать данные.
• Качество сборки: качество сборки и долговечность преобразователя UART в USB будут зависеть от его материалов. Многие преобразователи имеют пластиковые корпуса. Однако сочетание пластика и резины делает преобразователь более прочным. Преобразователи из резиновой смеси могут противостоять ударам и истиранию. Кроме того, металлические корпуса обеспечивают большую прочность, чем пластиковые преобразователи.
• Длина кабеля: длина кабеля UART в USB может влиять на его производительность. Это связано с тем, что более длинные кабели могут иметь большие потери сигнала. При выборе преобразователя учитывайте длину, которая подходит для конкретных приложений без потери сигнала.
• Условия окружающей среды: преобразователь UART в USB с водонепроницаемой или влагозащищенной функцией подходит для суровых или наружных условий. Он может противостоять повреждениям от воздействия пыли и воды. Водонепроницаемые преобразователи UART в USB имеют класс защиты IP. Этот рейтинг показывает уровень защиты устройства от жидкостей и частиц.

Q&A

В: Создает ли преобразователь UART в USB последовательное соединение?

О: Да, преобразователь UART в USB создает последовательное соединение между устройством, которое использует UART для связи, и компьютером или другим устройством, которое необходимо подключить через USB.

В: Можно ли использовать USB-кабель с UART-интерфейсом?

О: Нет, кабели, которые только проводятся для USB-связи, нельзя напрямую подключать к устройствам, которые имеют только UART-интерфейсы. Для подключения устройства UART к USB-порту требуется преобразователь UART в USB.

В: Каковы преимущества USB-соединения перед UART?

О: USB-кабели могут идти на большие расстояния, а кабели дешевле и более широко используются, чем UART. USB-порты более распространены, чем последовательные порты RS-232, которые использовал UART, поэтому устройства легче подключать к USB-портам.

В: Какие микросхемы обычно используются в преобразователях UART в USB?

О: Некоторые популярные микросхемы - это PL2303, FTDI и серия CP210x от Silicon Labs.

В: Что делать, если данные теряются при отправке между устройствами?

О: Один из параметров, называемый скоростью передачи в бодах, количеством бит данных, четностью или стоп-битами, должен быть одинаковым на обоих устройствах. Все эти значения связаны между собой и называются коммуникационным протоколом.